Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Вентиляция общественного здания

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Выбор расчетных параметров воздуха

1.1 Расчетные параметры наружного воздуха

1.2 Расчетные параметры воздуха рабочей зоны

2. Баланс вредностей в помещении

3. Воздушный баланс помещения

3.1 Расчет расхода приточного воздуха

3.2 Определение воздухообменов по кратности и удельной норме

4. Расчет и конструирование систем вентиляции

5. Аэродинамический расчет

6. Подбор калорифера

7. Подбор вентилятора

8. Конструктивные особенности

9. Акустический расчет

10. Вытяжная вентиляция

11. Аэродинамический расчет

Библиографическое описание

Прижение

ВВЕДЕНИЕ

В курсовом проекте “Вентиляция гражданского здания” выполняется расчет баланса в помещении и составляется воздушный баланс помещений на, основе которого определяем расходы приточного воздуха. Производится подбор воздухораспределителей и конструирование системы вентиляции. Кроме того, производится расчет шумоглушителей и проектирование вытяжной вентиляции.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части. В графическую часть входит: планы этажей общественного здания с размещением системы вентиляции, аксонометрическая схема системы вентиляции, компоновочные чертежи приточной камеры.

Для выполнения курсового проекта используются исходные данные для проектирования и план общественного здания.

1 ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУЗА

1.1 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

Выбор параметров наружного воздуха (температуры, энтальпии, скорости ветра) осуществляется в соответствии с рекомендациями СНиП, в зависимости от заданного района проектирования (г. Муром, Владимирской области). Предельно допустимые концентрации вредных веществ принимаем по [1], в часности для углекислого газа.

Таблица 1- Расчетные параметры наружного воздуха

Расчетные периоды года	Параметры воздуха			Расчетная географическая широта	Барометрическое давление	ПДК СО₂
	Температура, t, ⁰С	Удельная энтальпия, i. кДж/кг	Скорость ветра, v.м/с
Т	21,4	49,4	3,3	56	990	0,5
П	8	22,5	3,5
Х	-28	-27,8	3,5

1.2 РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ

Таблица 2- Расчетные параметры микроклимата помещений

Расчетные периоды года	Параметры воздуха			ПДК СО₂
Расчетные периоды года	Температура, t, ⁰С	Относительная влажность,	Скорость ветра, v.м/с	ПДК СО₂
Т	24,4	65	0,5	2
П	18		0,2
Х	18		0,2

2 БАЛАНС ВРЕДНОСТЕЙ В ПОМЕЩЕНИИ

Таблица 3- Баланс вредностей в помещении

Наименование помещения	Объем помещения	Период года	Теплоизбытки		Влаговыделения,кг/ч
			Явные	Полные
			Вт/м³	Вт
Зал заседаний	501,2	Т	20	10024	2
		П	15	7518
		Х	15	7518

3 ВОЗДУШНЫЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЙ

3.1 РАСЧЕТ РАСХОДА ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА

Расход приточного воздуха для расчетного помещения определяем в соответствии с [1].

При расчете температуру приточного воздуха выбирают следующим образом:

1) в теплый период равной температуре наружного воздуха по табл. 1, t_п^т=21,4 ⁰С;

2) в переходный период равной температуре наружного воздуха увеличенной на два градуса, t_п^п= 8+2=10⁰С;

3) в холодный период t_п^х=t_в^х-t_р.з= 18-2=16⁰С.

При тепловлажностном отношении Е^т= 5000-6000 (5500 в расчете), Е^п,х=4000-5000 (4400 в расчете) воздухообмен определяем по избыткам полной теплоты и влаги с использованием i-d-диаграммы в зависимости от барометрического давления местности. Методика построения процессов изменения состояния воздуха на диаграмме приведена в [4], а построение процессов на рис.1 (приложение 1).

При этом необходимо определить параметры воздуха в вентиляционном процессе наружного, приточного, в обслуживаемой зоне и удаляемого.

Температура удаляемого воздуха, t_у,⁰С, определяется через градиент температуры

t_у = t_в + t (H-h_р.з) , (1)

где H- высота помещения;

h_р.з.- высота обслуживаемой зоны.

Результаты расчетов приведены в таблице 4.

Плотность воздуха,, кг/ч, определяем по формуле

, (2)

Формулы расхода, G_в/и, G_т/и, кг/ч, для гражданских зданий имеют вид

G_т/и=

, (3)

G_в/и=

, (4)

Значения энтальпий и влагосодержаний определяем в результате построения на i-d-диаграмме.

Расхождения не должны превешать 10%

Для Т: G_т/и= кг/ч; G_в/и= кг/ч;

% = 0,83%<10%;

Для П: G_т/и= кг/ч; G_в/и= кг/ч;

% = 10%<10%;

Для Х: G_т/и= кг/ч; G_в/и= кг/ч;

% = 3,4%<10%;

Расчет сводим в таблицу 4.

Расход воздуха на ассимиляцию углекислого газа определятся в соответствии с рекомендациями [1] с учетом требований п.2.12 [1].

За величину расчетного воздухообмена предварительно принимаем максимальный из воздухообменов по всем видам вредностей с учетом минимального расхода наружного воздуха. Минимальный расход наружного воздуха принимаем по [1].

Результаты сводим в таблицы 5.

Таблица 4- Воздушный баланс в расчетном помещении

Наименование помещения	Объем помещения, м³	Период года	Приточный воздух						Обслуживаемая зона		Удаляемый воздух
			Температура, t ⁰С	Энтальпия, i, кДж/кг	Влагосодержание, d, г/кг	Плотность, r, кг/м³	Расход		Температура, t, ⁰	Относительная влажность, j, %	Энтальпия, i, кДж/кг	Температура, t, ⁰С	Влагосодержание, d, г/кг	Плотность, r, кг/м³	Расход
			Температура, t ⁰С	Энтальпия, i, кДж/кг	Влагосодержание, d, г/кг	Плотность, r, кг/м³	кг/ч	м³/ч	Температура, t, ⁰	Относительная влажность, j, %	Энтальпия, i, кДж/кг	Температура, t, ⁰С	Влагосодержание, d, г/кг	Плотность, r, кг/м³	кг/ч	м³/ч
Зал заседаний	150,1	Т	21,4	49,4	11	1,198	5082	4241	24,4	60	25,6	56,5	12,3	1,186	5082	4283
		П	10	25	6	1,247	5082	4077	18	60	18,7	44,8	11	1,212	5082	4192
		Х	16	16,9	0,3	1,221	5082	4162	18	60	18,3	22	1,5	1,212	5082	4192

Таблица 5- Сводная таблица воздухообменов по различным видам вредностей

Наименование помещения	Период года	Воздухообмен, м³/ч
		^{По избыткам полной теплоты и влаги или явной теплоты}	На ассимиляцию газовыделений	По минимальной норме наружного воздуха	Расчётный
		^{По избыткам полной теплоты и влаги или явной теплоты}	На ассимиляцию газовыделений	По минимальной норме наружного воздуха	Предварительный	Окончательный
Зал заседаний	Т	4241	1000	767	4241	4241
	П	4077	1000	767	4241	4241
	Х	4162	1000	767	4241	4241

3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНОВ ПО КРАТНОСТИ И УДЕЛЬНОЙ НОРМЕ

Для всех остальных помещений, кроме расчетного, на ассимиляций вредностей таких помещений как тамбура, лестничной клеток, коридоров, приёмных, рекеркаций, расходы приточного и удаляемого воздуха определяем по величине нормативной кратности или по удельной норме в соответствии с [1] и с учётом [5]

G = kV, (5)

Где к- нормативная кратность по притоку и вытяжке;

V- объём помещения.

Результаты расчета сводятся в таблицу 6. Определяем суммарные расходы по притоку и вытяжке (естественной и механической).

Если расход приточного воздуха меньше 100 м³/ч, то приточный воздухообмен осуществляется неорганизованным путём. Если расход больше 100 м³/ч, то записываем его в графу- механический приток.

Если воздухообмен по вытяжке меньше 500 м³/ч, то вытяжка естественная, если больше 500 м³/ч- механическая.

Подбор приточных устройств осуществляется по [7], принимаются решетки типа РВ1 путём сравнения с рекомендуемыми значениями расхода; подбор вытяжных устройств осуществляется по [7] при естественном побуждении- по нижнему пределу, при механическом- по верхнему пределу рекомендуемых значений расходов. Количество и тип устройств записываем в табл. 6.

4 РАСЧЕТ И КОНСТРУИОВАНИЕ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ

1) Выбор схемы системы вентиляции осуществляется на основе общих рекомендации [1], а также [5], и указаний [3]. В зависимости от температуры приточного воздуха в холодный период года и режима обслуживаемых помещений принимается две приточные общеобменные системы вентиляции.

2) После выбора места размещения венткамеры и выполнения трассировки систем строится аксонометрическая схема (П1 и П2).

3) Выбор формы сечения и материала воздуховодов. Аэродинамический расчет систем вентиляции с учётом [5] и [7]. При выполнении аэродинамического расчёта подбираются воздухозаборные устройства [10].

5 АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Аэродинамический расчет сети воздуховодов производится в следующей последовательности:

1) Определяем магистраль и ответвления

2) Сеть разбиваем на участки с постоянным расходом воздуха и постоянным диаметром воздуховода в пределах каждого участка.

3) Участки нумеруются, начиная с наиболее удаленного от вентилятора по магистрали.

4) Для каждого участка определяем его длину и количество перемещаемого воздуха.

5) Принимаем ориентировочное значение скорости воздуха в воздуховоде и определяем значения удельного расхода воздуха в воздуховоде, q_u, см²/ч, при скорости 1 м/с.

q_v=L/V , (7)

где L- расход воздуха на участке, м³/ч;

V- скорость воздуха, м/с.

Скорость воздуха в воздуховоде для систем с механическим побуждением рекомендуется принимать: до 8 м/с- на магистрали; до 5 м/с- на ответвлениях.

6) Исходя из конструктивных, архитектурных соображений принимаем прямоугольный воздуховод по табл. 4.46 [5] находим размеры воздуховода, имеющего ближайшее (большее или меньшее) значения q_v.

7) Вычисляем фактическую скорость воздуха в воздуховоде, V,м/с, определяется по формуле

V=L/q_v^табл, (8)

8) По таблице 4.46 [5] определяем значение l₁/a, значение удельного скоростного давления А, а по таблицам 4.47 и 4.48 [5] значения поправок на скорость воздуха в воздуховоде k_v и на эквивалентную шероховатость стенок воздуховода k_Ñ.

9) Вычисляется значение l/a, м^-1 по формуле

l/a=(l₁/a) k_v k_Ñ, (9)

10) По таблицам 4.49- 4.55 [5] определяются коэффициенты местных сопротивлений и их сумму на рассчитываемом участке.

11) По формуле определяем потери давления на участке, DР, Па

DР = (l/a), (10)

где x-приведенный коэффициент местного сопротивления расчётного участка;

А- удельное скоростное давление, Па*ч/м², определяется в п. 8;

S- удельная гидравлическая характеристика участка трубопровода, Па*ч/м³, равная потере давления в ней при расходе воздуха 1м³/ч.

Если температура транспортируемого воздуха отличается от 20⁰С значения l/a, умножаем поправочный коэффициент k₁, а значение Sx - на поправочный коэффициент k₂.

12) Потери давления на всех участках магистрали суммируются, сумма является расчетной величиной для подбора вентилятора.

Результаты заносятся в таблицу 7

Таблица 7- Аэродинамический расчет

N участка	Расход воздуха	Диаметр воздуховода	q_v^треб	q_v^таб	Скорость, V,м/с	l₁/a	k_v	k_Ñ	l/a	Длина участка, l, м	l/a lk₁	Sxk₁	x	А*10⁶	S*10⁶	DP_уч, Па	DP
1	113,4	150*150		81	1,4	0,2156	0,9193	1,2	0,2378	3,6	0,873	3,04	3,91	91,45	357,7	4,6	4,6
2	224,4	150*250		136,8	1,64	0,1626	0,9824	1,22	0,1949	4,7	0,916	0,515	1,431	32,06	45,9	2,3	6,9
3	364,4	250*400		360	1,01	0,0877	1	1,16	0,1018	2,7	0,28	0	0,28	4,629	1,3	0,17	7,1
4	514,9	250*400		360	1,43	0,0877	0,9193	1,2	0,0967	2,7	0,2663	-0,041	0,225	8,23	1,85	0,5	7,6
5	665,4	400*400		360	1,15	0,0633	0,9655	1,17	0,0715	6,7	0,488	5,366	5,854	1,809	10,6	4,7	12,3
6	806,5	400*500		576	1,12	0,0555	0,9764	1,16	0,063	4,2	0,27	1,7	1,97	1,157	2,8	1,5	13,8
7				720

6 ПОДБОР КАЛОРИФЕРА

Гидравлический подбор калориферной установки должен обеспечивать минимум приведенных затрат, причем это должно увязываться с расчетом воздуховодов приточной системы вентиляции (а-П1, б- П2 )и выбором вентилятора.

Для подбора калориферной установки используются следующие исходные данные: расход нагреваемого воздуха G, кг/ч, начальную и конечную температуру t_н= -28⁰С; t_к = 16⁰С; воды в подающем и обратном трубопроводах соответственно Т_г = 130⁰С и Т_о = 70⁰С.

Порядок подбора калориферной установки:

1) Определяем расход тепла на нагрев воздуха, Вт

Q = 0,287Gc_в(t_k-t_н), (11)

где с_в= 1 кДж/(кгК)- удельная массовая теплоемкость воздуха;

а) Q = 0,287*1425*1*(16-(-28))=18000 Вт;

б) Q = 0,287*4241*1*(16-(-28))=53560 Вт;

2) Определяем ориентировочную площадь живого сечения калорифера, м²

f_ж =

, (12)

где Vr- массовая скорость воздуха в калорифере, принимается 6 кг/м²с.

а) f_ж = ;

б) f_ж = .

3) По ориентировочной величине живого сечения по воздуху по табл. 4.37 [5] подбираем тип и количество калориферов для каждой системы.

Для системы П1- КСк-3-06-01 с f_ж = 0,111 м²; для системы П2- КСк-3-09-01 с f_ж = 0,189 м².

4) Для принятых калориферов в соответствии с табл. 4.37 [5] определяем действительную площадь поверхности нагрева калориферов: а) F_д = 10,85 м², f_тр = 0,00085 м²; б) F_д = 18,41 м², f_тр = 0,00085 м².

5) Определяем действительную массовую скорость воздуха в живом сечении калориферов, Vr, кг/м²с

Vr= f_ж =

, (13)

где m- количество калориферов, устанавливаемых параллельно по воздуху.

а) Vr= f_ж = ;

б) Vr= f_ж = ;

6) Принимаем способ присоединения калориферов по воде по схеме (а) и определяем количество воды, м³/ч, проходящей через калорифер

W =

, (14)

где n- количество калориферов, соединенных по воде.

а) W =;

б) W =;

7) Определяем скорость воды в трубках калорифера, м/с

w =

, (15)

где f_тр- площадь живого сечения для прохождения воды, принимаем по табл.4.37 [5]

а) w =;

б) w =;

8) Определяем коэффициент теплопередачи калориферов, Вт/(м²К)

k = 19,31(Vr)^0,32w^0,14, (16)

9) Определяем требуемую площадь поверхности нагрева калорифера, м²

F_тр =

, (17)

а) F_тр = ;

б) ) F_тр = .

10) Определяем запас площади поверхности нагрева, %

а) %;

б) %;

Проверка: а) ; б)

11) Определяем сопротивление при проходе воды через калорифер, кПа

p = bw², (19)

а) p = кПа;

б) p = кПа.

7 ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРА

Вентилятор выбирают по заводской характеристике при заданных расходе воздуха, и переходе давления , Па , разности давлений на выходе и входе вентилятора, которая определяется из расчета того чтобы было не более 400 Па.

Выбираем по [11] для первой системы (П1) В.Ц. 4-75-3,15 с колесом диаметром D_ном ; для второй системы (П2) В.Ц. 4-75-5 с колесом диаметром D_ном.

Вытяжной вентилятор для удаления избытков воздуха из коридора выбирается из [12]

8 КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

По [10] выбираем решетки.Для этого определяем:

Принимаем 4 решетки СТД302 150*580 с площадью живого сечения 0,052 .

По [10] подбираем гибкие вставки: а)(для П1) В.00-05 с параметрами Д=390мм, d_возд= 319 мм, L= 120 мм; б)(П2) В.00-09 с параметрами Д=570мм, d_возд= 500 мм, L= 120 мм.

После построения воздухозаборной системы и расчета последнего аэродинамического участка вычисляем окончательное значение давления вентилятора

Характеристики выбранного вентилятора и калорифера заносим в таблицу 1 приложения.

9 АКУСТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ И ВЫБОР ГЛУШИТЕЛЯ

Для выбора глушителя проводим акустический расчет вентиляционной системы.

Рекомендуемый номер предельного спектра для зала заседаний ПС-25 уровень звука 55.

Расчет выполняем в табличной форме в соответствие с [5].

Таблица 8 – Акустический расчет приточной установки.

Таблица 8- Акустический расчет

Рассчиты-ваемая величина

Ссылка

Значение рассчитываемой величины , дБ , при среднегеометрической частотеактивной полосы, Гц.

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Табл. 17.3

Поправка

Табл. 17.2

Поправка

Табл. 17.6

0,5

Октавный уровень звуковой мощности

lg H+10lgQ+б

70,5

Участок 1

Затухание шума в механичес-ком воздуховоде

400*600мм

Табл. 17.11

16,5

8,25

4,12

Снижение шума в плавном повороте

500*500

Табл. 17.12

Снижение шума в разветвлени

Табл. 17.13

3,8

Участок 2

Снижение шума в ответвлении в воздухов.

Рис. 17.7

Затухание шума в механичес-ком воздуховоде

250*400мм

Табл. 17.11

0,96

0,33

0,48

0,16

Снижение шума в результате отражение от решетки 250*400мм

Табл. 17.11

Суммарное снижение уровня звуковой мощности

32,3

28,3

13,4

14,4

17,3

Уровни звуковой мощности шума, излучаемый из решетки

п.4-п.9

42,7

45,7

57,6

56,1

48,7

41,7

36,7

31,7

Разность уровней звуковой мощности шума, излучаемого из решетки звукового давления в расчетной точке

1,1

1,3

1,35

1,48

1,5

1,55

1,6

Уровни звукового давления в расчетной точке

п.10-п.11

41,6

44,4

56,3

54,6

47,2

40,2

35,2

30,1

10lgm+5

Требуемое снижение уровня звукового давления

11,4

32,1

36,6

33,2

29,2

26,2

23,1

Эффектив-ность глушителя

10 ВЫТЯЖНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

В общественном здании присутствует естественная и механическая вытяжка. Вытяжные решётки для помещений с естественной вытяжкой подобраны в таблице 6.Из помещения ( зала заседаний) воздух удаляется с помощью решёток типа РВ1-1.Вытяжной вентилятор для удаления избытков воздуха из коридора подбирается из [12] по необходимому расходу: RK 400*200В1 с L=1000 м³/ч.

11 АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ВЫТЯЖНОЙ СИСТЕМЫ

Аэродинамический расчёт проводим в следующей последовательности:

1) Принимаемая решётка имеет размер 140*140 мм

Определяем эквивалентный диаметр, , мм

=, (20)

2)Определяем площадь живого сечения

f=0,0196

3) Определяем скорость на участке

, (21)

4) Согласно [6,прил.20] потери давления на трение R=0,009 Па/м, по [6,прил.21] определяем поправку на шероховатость =1,31

5) Определяем значения коэффициентов местных сопротивлений воздуховода по [6,прил.22]

вытяжная шахта с зонтом 1,3
решётка 1,2

6) Определяем динамическое сопротивление при скорости V=0,57 м/с

=, (22)

где - плотность внутреннего воздуха, кг/

7) Определяем потери давления в местных сопротивлениях

, (23)

8) Находим расчётное давление на участке

=+Z, (24)

Результаты расчёта заносим в таблицу 9

№

уч.

,м

а*в,мм

м/с

мм

Па/м

Z,Па

+Z,Па

2,8

140*140

0,0196

0,57

140

0,09

0,33

1,31

2,5

0,335

0,84

1,17

9)Проверим, выполняется ли следующее условие:

0,9, (25)

=gH(), (26)

где g – ускорение свободного падения, м/

Н – высота канала, м

- плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/

, (27)

кг/, кг/

= 9,81 8,8(1,44-1,21) = 19,8 Па.

Условие выполняется, т.е. 1,1717,8.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 СНиП II – 3 - 79Строительная теплотехника – М.:Минстрой России, 1995г

2 СниП 2.04.05 - 91Отопление, вентиляция и кондиционирование –М.: АПП ЦИТП, 1994г

3 Титов В.П. и др. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий – М.: Стройиздат,1985г

4 СниП 2.08.02 – 89 Общественные здания и сооружения – М.:ЦИТП Госстрой СССР,1989г

5 Русланов Г.В. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: Проектирование. Справочник – Киев: Будивельник,1983г

6 Богословский В.Н. Отопление и вентиляция. Ч II Вентиляция – М.:Стройиздат, 1976г

7 Староверов И.Г. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч 2 Вентиляция и кондиционирование воздуха – М.:Стройиздат,1978г

8 Торговников В.М. Проектирование промышленной вентиляции. Справочник – Киев: Будивельник, 1983г

9 СНиП 23 – 05 – 95 Естественное и искусственное освещение –М.: Стройиздат, 1996г

10 Каталог унифицированных деталей вентиляционных сетей. Выпуск 1.2 – М.:ЦБНТИ,1988г

11 Руководство А3 – 970 по подбору вентиляторов ВЦ.4 – 75 М.: Сантехпроект, 1989г

12 Прайс лист на вентиляционное оборудование

Вентиляция общественного здания 📙 Контрольная → 🆔 13637